化学分野の用語と知識の問題
物質がもつ化学エネルギーを電気エネルギーに変えてとり出す装置を化学電池という。化学電池のうち、外部から水素と酸素を供給し続け、水素と酸素が化学変化して水ができるときに、電気エネルギーを直接とり出す装置を何というか。
この問題で使うもの
- 化学電池と金属のイオンへのなりやすさ(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(5 技能)
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ヒント
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ヒント 1
「化学電池と金属のイオンへのなりやすさ」で学んだ、化学電池の種類(一次電池・二次電池・燃料電池)の用語を使う。
ヒント 2
水素と酸素が結びついて水ができる化学変化()を利用する電池である。
ヒント 3
この電池は充電して使うのではなく、水素という「燃えるもの」を外から供給して使う。一次電池・二次電池ではない名前を考えよう。
答えと解説
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燃料電池
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解説を読む
「化学電池と金属のイオンへのなりやすさ」で学んだ、化学電池の種類の用語を使う。
化学電池は、物質がもつ化学エネルギーを電気エネルギーに変える装置である。そのうち、水素と酸素が結びついて水ができる化学変化
を利用して、電気エネルギーを直接とり出す装置を燃料電池という。水素と酸素を外部から供給し続ければ電流をとり出し続けられ、反応してできる物質が水だけなので、環境への悪影響が少ないという特徴がある。
似た用語との違い:
- 一次電池:使うと電圧が下がり、充電してもくり返し使うことができない電池(マンガン乾電池・アルカリ乾電池など)。
- 二次電池(蓄電池):充電することでくり返し使える電池(リチウムイオン電池・鉛蓄電池など)。
燃料電池は、充電するのではなく、燃料となる水素と酸素を供給して使う点でこれらとちがう。
よって答えは燃料電池である。
別解
水素と酸素を外から供給し続け、化学変化で水ができるときに電気エネルギーをとり出す化学電池は燃料電池。